7review(钢结构基本原理复习)课件.ppt
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1、1钢结构基本原理复习Design Principles of Steel StructureDesign Principles of Steel Structure1 SummarizeKey 1:What are the features of steel structure?(1)High strength of steel,light weight of structure(钢(钢材强度高,结构质量轻)材强度高,结构质量轻)(2)Isotropic material,high reliability(材质均匀,可靠(材质均匀,可靠度高)度高)(3)Convenient fabricati
2、on,quick erection(制作方便,(制作方便,施工快速)施工快速)(4)Good leakproofness(密闭性好)(密闭性好)(5)Heat-resistant but not refractory(耐热不耐火)(耐热不耐火)(6)Be corroded easily,maintained costly(易腐蚀,维(易腐蚀,维修费用大)修费用大)The structural limit stateKey 2:The Design Method of Steel Structurea.The ultimate limit states:The basic combination
3、 of load effects shall be considered and,if necessary,the accidental combination of load effects shall also be considered.b.The serviceability limit state:The load standard combination of steel structure design is only considered.Design Principles of Steel Structure1 Summarize(1)Higher fy and fu(有较高
4、的fy 和 fu)(2)Good Plasticity and impact toughness(有良好的塑性和冲击韧性)(3)Good machinability(有良好的加工性能)(4)Good adaptability to working circumstance(对环境良好的适应能力)Design Principles of Steel Structure2 steel materialKey 1:The requirements of steel structure materialKey 2:Failure modes of steel structure material(1)
5、Plastic failure(塑性破坏塑性破坏)There is obvious deformation or collapse omen before failure.(2)Brittle failure(脆性破坏脆性破坏)There is little deformation or no warning before failure.(3)影响脆性破坏的因素化学成分、冶金质量、温度影响脆性破坏的因素化学成分、冶金质量、温度(低温)、冷作硬化、时效、应力集中、复杂应力。(低温)、冷作硬化、时效、应力集中、复杂应力。Design Principles of Steel Structure2
6、steel materialDesign Principles of Steel Structure2 steel materialKey 3:The main mechanical properties of steel(1)Strength fu,fy fu,fy,f(2)Plasticity 材料发生塑性变形而不断裂的性质(3)Cold bending performance钢材发生塑变时对产生裂纹的抵抗能力,是判别钢材塑性及冶金质量的综合指标。(4)Impact toughness动力指标,钢材在断裂或塑变时吸收能量的能力,是强度与塑性的综合表现。(5)Weldability(6)Du
7、rability注:承重结构的钢材至少应保证注:承重结构的钢材至少应保证fu,fy,d d三项指标满足要求。三项指标满足要求。Key 4:(1)The influence of chemical composition(化学成分)C,Mn,Si,S(hot shortness),P(Cold shortness).(2)The influence of steel-making(钢材生产过程)(3)Temperature influence(温度)High and low Temperature(4)Hardening influence(硬化)f,d d,Akv(5)The influenc
8、e of stress concentration(应力集中)Design Principles of Steel Structure2 steel materialKey 5:Design Principles of Steel Structure2 steel material(1)疲劳破坏的特征:脆性破坏(2)影响因素:构件和连接的构造类型循环次数循环应力比应力幅残余应力Key 6:(1)(1)碳素碳素结构钢:结构钢:代表代表Q235Q235(2)(2)低低合金高强度钢:合金高强度钢:代表代表Q345Q345、Q390Q390和和Q420Q420(3)(3)钢材钢材的牌号:的牌号:例如例
9、如:Q235AQ235A、Q235BQ235B和和Q235CQ235C 有有何区别何区别(4)(4)型钢型钢(profiled steel):I-,H-,L-,T-,-shape.Design Principles of Steel Structure2 steel materialKey 1:The main types of connections(1)welded connections(焊缝连接焊缝连接)手工电弧焊、焊条与钢材适应手工电弧焊、焊条与钢材适应(2)bolt connections(螺栓连接螺栓连接)Common Bolts(refined bolts and crude
10、bolt)High-strength Bolts(friction-type and pressure-type)(3)rivet connections(铆钉连接铆钉连接)Design Principles of Steel Structure3 ConnectionsKey 2:Types of Welds(1)Groove welds(对接焊缝)坡口形式;引、落弧板;变厚度与变宽度的连接坡口形式;引、落弧板;变厚度与变宽度的连接标注方法:(2)Fillet welds(角焊缝)标注方法:(3)Strength and quality inspection of welding line(
11、焊缝质量检验与焊缝强度)Design Principles of Steel Structure3 ConnectionsKey 3:Details of fillet welding lineDesign Principles of Steel Structure3 Connections部位项目构造要求备注焊脚尺寸hfmaxmin焊缝计算长度lwmaxmin板端部与节点板仅用两侧面角焊缝长度距离搭接连接长度板件hft,t6mm边缘hft-(12)mm,t6mmhf1.2t1(钢管构件除外)t1为较薄焊件厚度,t为板边角焊缝的板件厚度 25.1thf;当t24,hf=t2t2为较厚焊件。自动
12、焊可减1mm;单面T形焊应加1mm 60flhmax 8,40flhmm若超出限值,则超出部分在计算中不考虑。内力沿侧缝全长均匀分布者不限 wlbt1为较薄焊件厚度,lw为每条侧面焊缝的长度,b为两条侧面焊缝之间的距离b16t1,当t112mmb190mm,t112mm1max 5,25Ltt1为较薄焊件厚度1 1、轴心力作用下、轴心力作用下Ne1e2bN1N2xxN3l lw1w1l lw2w2)213(2)203(2322311 NNkNNNkN)193(33 wffefbhN Key 4:Calculations of Fillet weldsDesign Principles of S
13、teel Structure3 Connections受力分析:受力分析:Ne1e2bN1N2xxN3l lw1w1l lw2w2)153()143(222111 wfewfwfewffhlNfhlN 校核校核:1 1、轴心力作用下、轴心力作用下例题详见作业。例题详见作业。Key 4:Calculations of Fillet weldsDesign Principles of Steel Structure3 Connections2 2、N N、M M、V V共同作用共同作用NeNx xNy y2wl2wlMANxNxM MNyNy 2,6weewxAflhMhlN ewyAfhlN ,
14、wfAffAff 2,2,h he eh he et tKey 4:Calculations of Fillet weldsDesign Principles of Steel Structure3 Connections(1)(1)焊接焊接应力产生原因:应力产生原因:不均匀加热与冷却不均匀加热与冷却(2)(2)焊接残余应力的类型:焊接残余应力的类型:(3)(3)对对结构性能的影响:结构性能的影响:静力强度:静力强度:无影响无影响 结构刚度:结构刚度:降低降低 稳定承载力:稳定承载力:降低降低 低温工作:低温工作:变脆变脆 疲劳强度疲劳强度:降低降低(4)(4)减小焊接残余应力、变形的设计和工
15、艺措施减小焊接残余应力、变形的设计和工艺措施:Key 5:The stress and deformation of weldsDesign Principles of Steel Structure3 Connections(1)(1)螺栓螺栓排列:排列:并列、错列并列、错列(2)(2)螺栓螺栓排列:排列:需要考虑受力、构造和施工要求需要考虑受力、构造和施工要求(3)(3)端端距要求:距要求:不应小于不应小于2d2d0 0(4)(4)中中距要求:距要求:最小中距最小中距3d3d0 0(5)(5)排列排列要求要求:参见规范参见规范Key 6:Details of bolts connectin
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